JR东日本KiHa E200型柴油动车组
JR东日本KiHa E200型柴油动车组（JR東日本キハE200形気動車）是一款由东日本旅客铁道（JR东日本）开发并实际投入营运的一般型柴油动车组（DMU）。除了一般DMU上常见的柴油发动机与电动马达之外，E200还额外搭载了大容量的锂离子蓄电池可倚靠纯电力模式行驶，是世界上第一款实际投入营运的串联式混合动力铁路车辆[1]。JR东日本以先期预产的三辆E200投入旗下山区铁路线小海线的日常营运，并赋予其“小海号”（こうみ，Koumi）的昵称，利用实际营运收集相关的资料，作为日后将混合动力技术普及化的参考。
| JR东日本KiHa E200型柴油动车组 | |
|---|---|
 停靠在鹤见车站内的小海号，车身上可以见到偌大的“Hybrid Train”字样与黄蓝双色带状涂装。 | |
| 概览 | |
| 制造 | 东急车辆制造 |
| 车辆总数 | 3辆 |
| 制造年份 | 2006年 |
| 投入运营 | 2007年7月31日 |
| 技术数据 | |
| 车辆长度 | 19,500mm |
| 车体宽度 | 2,920mm |
| 车体高度 | 3,620mm |
| 轨距 | 1,067mm |
| 转向架 | 无枕梁转向架 DT75（动力轮）/TR260 |
| 车体材质 | 不锈钢 |
| 车辆定员 | 46（座位）+71（站位）= 117人 |
| 营运速度 | 100km/h |
| 发动机 | 高压共轨直喷式 直列六缸柴油发动机 |
| 牵引电动机 | MT78型三相交流感应电机 |
| 电动机功率 | 95kW×2 |
| 驱动装置 | 串联式混合动力 |
| 制动方式 | 线传制动（Brake-by-wire） 再生制动与排气刹车并用 |
| 安全防护系统 | ATS-Ps |
历史
KiHa E200型的开发最早可以回溯至2003年时由JR东日本与铁道综合技术研究所（JR总研）所合作开发、被昵称为“NE Train”（NEトレイン）的KiYa E991型（キヤE991形）实验车。根据E991型的实验结果，JR东日本委托东急车辆制造打造三辆试产车，于2006年末出厂，并在2007年（平成19年）7月31日时配属至小海线营业所，于旗下的高海拔山区路线——小海线进行营运[1][2]，成为全世界最早投入实际营运的混合动力车辆。
利用KiHa E200试产车实际投入营运的过程中所收集到的各种资料，JR东日本在2010年时推出了第一款正式量产的混合动力列车、观光用一般柴油动车组HB-E300系[3]。JR东日本计划在以 E200投入运行两年之后所收集到的资料，作为是否将该车型全面导入量产的检讨基础[2]，甚至评估并考虑利用它来替换小海线上所使用的其他KiHa 110系车辆，但具体的计划尚未发表。
设计
环保性
动力系统方面，KiHa E200型同时搭载了设置在车身中段底盘处的柴油发动机与设置在车顶上、蓄电能力达15.2千瓦小时的锂离子电池之组合，而实际上驱动车轮的则为鼠笼式三相电动马达，这三者是构成这套串联式混合动力系统的核心元件。虽然在应用上已经非常普及的柴油动车组（DEMU）或柴电机车上，柴油发动机也仅被用来作为发电用途而不直接驱动车轮，但是在增加了大型蓄电池之后，整套系统的运用更具弹性。其运作模式主要分为以下四种[4]：
- 发车状态：E200采纯电动模式，利用蓄电池中储存的电力驱动电动马达自静止状态起步，此时柴油发动机不运转，大幅降低起步噪音。
- 加速状态：在发车后随着车速渐增，当需要加速或遇到急上坡状况时，柴油发动机开始运转驱动发电机，由发电机与蓄电池同时提供电动马达所需的电力。
- 刹车状态：当列车进行刹车时，柴油发动机停止运转，与驱动轮连结的电动马达一改作用角色变成感应式发电机，利用车辆的动能产生电力逆输入至蓄电池中储存。
- 停车状态：当列车进站之后处于等候状态时，怠速熄火功能会停止发动机的运转，车辆上包括空调与照明等所需的电力全部由蓄电池提供。相较于一般柴电车辆需要保持发动机怠速提供设备所需的电力，发动机不需运转的E200可以大幅降低停车等候时的噪音。
由于是JR东日本全力推广的明星车辆，为了让搭乘的旅客进一步了解E200的环保表现，除了驾驶台显示器上的画面之外，也在厕所附近设置了专用的液晶萤幕，以即时的方式显示车辆的能源效率、储电状况等混合动力系统的相关资讯[4][5]。
KiHa E200上所搭载的动力来源是一具由小松制作所所制造的SA6D140HE-2直列六缸柴油发动机（JR代号DMF15HZ），采用新式的高压共管喷射供油（Common-rail fuel injection）设计。相较于行驶同路线的KiHa 110系列车，KiH E200在氮氧化合物（NOx）与悬浮微粒这些传统上柴油发动机会比较严重的污染项目上，减少了60%的排放量。而在路线上下起伏激烈、加减速频繁的小海线这种路线上，E200较110系在油耗上也减少了10%。另外，因为进站停车等候与起步发车时柴油发动机完全停止运转，因此其怠机与发车噪音大幅降低20至30分贝不等，都是较传统柴电联车表现优越之处。[4]
舒适性
根据在中央快速线上进行访谈调查时获得的反应，JR东日本在KiHa E200上加入了许多能进一步提升乘坐舒适性的设计。由于置于钢制车体底部的机电系统高度整合，车辆底盘大幅降低，车门入口处的台阶高差由20.5公分降低至16公分，减少旅客上下车的负担；位于博爱座（优先席）附近的扶手吊环高度下降4公分，更方便年长者与孩童使用；长椅部分的椅背宽度较110系增加2公分；另外车上的厕所也配有自动门且空间足供轮椅回旋。[4][5]
维修性
JR东日本利用与其他车款共用零件的设计，大幅简化变速箱等装置的维修备品种类数。除此之外，因为采用全电力驱动的冷暖空调系统，因此车上不再有热水管、冷媒管这些传统上较易发生故障或老化问题的管路零件。[4]
运行
于2007年7月31日起开始在小海线上行驶的KiHa E200型，虽然也是一般的普通车班次，但为了与其他使用110系车辆行驶的车班区隔，JR东日本赋予了其“小海号”（こうみ，Koumi）的昵称[1]，并在前导车厢前方装上写有“小海”字样的头牌。正常班表状态下小海号一天会有往返各四个车班，主要行驶于小诸至小海间路段，仅有一个往返班次行驶小渊泽与小诸之间的小海线全段路线[6]。
小海号通常都是以两辆编组的方式运行，其余的一辆主要是作为试验与检查用途。
由于其在技术上的创新，铁道友之会在2008年时以“响应环保世纪将使用混合动力技术实现的柴油动车组”（環境世紀にふさわしい最新技術を用いたハイブリッド気動車の実現）的评价，将第48届桂冠奖颁给了Kiha E200。
相关条目
参考文献
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 車両図鑑. JR东日本官方网站. [2013年1月23日]. （原始内容存档于2020年12月8日） （日语）.
- ^ 2.0 2.1 2.2 営業車として世界初のハイブリッド鉄道車両の導入 (PDF). JR东日本官方网站. 2005年11月8日 [2013年1月23日]. （原始内容存档 (PDF)于2020年9月21日） （日语）.
- ^ 3.0 3.1 ハイブリッドシステムを搭載した新型リゾートトレインを導入！ (PDF). JR东日本官方网站. 2009年2月3日 [2013年1月23日]. （原始内容存档 (PDF)于2016年3月3日） （日语）.
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 ハイブリッドシステムを搭載した営業列車を世界ではじめて運転 (PDF). JR东日本官方网站. [2013年1月23日]. （原始内容存档 (PDF)于2016年3月4日） （日语）.
- ^ 5.0 5.1 5.2 什麼是混合動力車輛？. JR东日本官方网站. [2013年1月23日]. （原始内容存档于2012-06-20） （日语）.
- ^ 6.0 6.1 ＪＲ小海線 ハイブリッド車両「こうみ」2013年3月15日までの運転時刻表 (PDF). JR东日本官方网站. [2013年1月23日]. （原始内容 (PDF)存档于2013年2月17日） （日语）.
外部链接
- 车辆图鉴 - Kiha E200型 （页面存档备份，存于互联网档案馆）（JR东日本官方网站）（日语）
- 什么是混合动力车？（JR东日本官方网站）（日语）